Влияние геоматериалов на триботехнические свойства пар трения
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
1. Введение
Современное машиностроение характеризуется сложными условиями эксплуатации машин, связанными с высоким уровнем действующих напряжений, вибрациями, широким температурным интервалом, агрессивными средами и т.п. Поэтому необходимо соблюдение особых требований к материалам, в частности высокой надежности и долговечности деталей, из которых они выполнены. Материалы деталей, находящихся в условиях трения, должны обладать высокой износостойкостью. По статистике большинство машин (85-90%) выходят из строя в результате износа поверхностей деталей. Затраты на ремонт и техническое обслуживание машины в несколько раз превышают ее стоимость. Чтобы решить вопросы повышения износостойкости трибообъектов необходимо стремиться к управлению процессом трения - грамотно подбирать материалы по трению и износостойкости, рационально конструировать подвижные сопряжения и оптимизировать условия эксплуатации.
Большое количество вариантов протекания процессов в зоне трибоконтакта при высоких температурах, сложных физико-химических и тепловых реакций, а также из-за невозможности непосредственно наблюдения за прохождением данных процессов, затрудняет управление процессами трения в трибоконтакте. Поэтому сейчас наиболее перспективными направлениями повышения износостойкости являются те направления, которые связаны с эффектами самоорганизующихся процессов.
Одним из таких направлений является Безразборное восстановление это не просто возврат (введение) в зону трения изношенного конструкционного материала, а комплекс мероприятий по очистке и регулировке всей машины или агрегата, восстановлению свойств смазочного материала и конечно же, по частичному восстановлению поверхности пар трения, прежде всего на нано и микроуровне. В ряде случаев, при обработке различных пар трения - этого достаточно для полного или частичного восстановления соединений до номинальных или ремонтных геометрических размеров с одновременным повышением их трибологических свойств. Суть метода - это введение в масло различных добавок, минеральных модификаторов поверхности трения (в дальнейшем ММПТ), которые при тех или иных условиях эксплуатации трибообъекта снижают коэффициент трения, повышают прочность, а в ряде случаев наблюдается прирост массы, что свидетельствует об восстановлении и значительном повышении ресурса трущихся деталей.
Улучшить данный метод возможно путём добавления в смазочную композицию тонкодисперсных абразивных включений, которые производят микрошлифовку и очистку поверхности трения, от различного рода деструктивных отложений и окисных пленок, что в свою очередь позволит на чистой - ювенальной? поверхности сформировать более качественный металлокерамический защитный слой.
Данная дипломная работа посвящена изучению влияния геоматериалов на триботехнические свойства пар трения. В частности будет рассмотрено влияние абразивных включений на основе фулереноподобных материалов на триботехнические свойства антифрикционно -восстановительного состава ММПТ.
2. Литературная часть
.1 Геоматериалы
Горные породы - главный источник геоматериалов, которые используются во многих сферах науки и промышленности. Это природные образования более или менее определенного состава и строения, образующие в земной коре самостоятельные геологические тела.
В зависимости от условий формирования горные породы делят на три генетические группы:
. Магматические породы, образовавшиеся в результате охлаждения и затвердевания магмы;
. Осадочные породы, возникшие в поверхностных слоях земной коры из продуктов выветривания и разрушения различных горных пород;
. Метаморфические породы, являющиеся продуктом перекристаллизации и приспособления горных пород к изменившимся в земной коре физико-химическим условиям.
Минералы группы кремнезема. К минералам этой группы относят кварц. Он может находиться как в кристаллической, так и аморфной форме.
Кристаллический кварц в виде диоксида кремния SiО2 - один из самых распространенных минералов в природе. Аморфный кремнезем встречается в виде опала SiО2 x NH2О. Кварц отличается высокой химической стойкостью при обычной температуре. Кварц плавится при температуре около 1700оС, поэтому широко используется в огнеупорных материалах.
Минералы группы алюмосиликатов - полевые шпаты, слюды, каолиниты. Полевые шпаты составляют 58% всей литосферы и являются самыми распространенными минералами. Разновидностями их являются ортоглаз и плагиоклазы. Ортоклаз - калиевый полевой шпат - K2О x Al2О3 x 6SiО2. Имеет среднюю плотность 2,57 г/см3, твердость - 6-6,5. Является основной частью гранитов, сиенитов. Плагиоклазы - минералы, состоящие из смеси твердых растворов альбита и анортита.
Альбит - натриевый полевой шпат - Na2О x Al2О3 x 6SiО2. Анортит - кальциевый полевой шпат - CaO x Al2О3 x 2SiО2.
Плагиоклазы входят в состав кислых и основных горных пород.
Предел прочности полевых шпатов при сжатии составляет 120-170 МПа, что ниже прочности кварца. Они выветриваются под воздействием воды, содержащей углекислоту, в результате чего образуется каолинит.
Слюды - водные алюмосиликаты слоистого строения, способные расщепляться на тонкие пластинки. Наиболее часто встречаются два вида - мусковит и биотит. Мусковит - калиевая беiветная слюда. Обладает высокой химической стойкостью, тугоплавка. Биотит - железисто-магнезиальная слюда черного или зелено-черного цветов.